Sự cố kỹ thuật trong xây dựng công trình ngầm - Dự báo, phòng ngừa và khắc phục
03/05/2010 08:14
SỰ CỐ KỸ THUẬT TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM
DỰ BÁO, PHÒNG NGỪA VÀ KHẮC PHỤC
THE TECHNICAL PROBLEMS IN UNDERGROUND CONSTRUCTION
FORECAST, PREVENT AND SOLUTION
TS. Nguyễn Văn Quyển
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
Đặt vấn đề
Thi công công trình ngầm (CTN) luôn gắn liền với nguy cơ xảy ra sự cố kỹ thuật rất cao do sự biến đổi bất thường, không lường trước của điều kiện thi công như điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn...v.v. và thường dẫn tới làm tăng giá thành thi công, chậm tiến độ hoàn thành công việc. Khái niệm CTN ở đây được hiểu theo nghĩa rộng bao gồm các CTN giao thông, thủy lợi, thủy điện, quốc phòng, các CTN trong thành phố, tầng hầm của các nhà cao tầng cũng như các đường lò trong khai thác khoáng sản.
Trong những năm gần đây, kỹ thuật công nghệ trong xây dựng CTN trên thế giới đã có những tiến bộ vượt bậc, đặc biệt khi thi công CTN qua vùng đất mềm yếu trong khu vực thành phố có nguy cơ sự số cao. Rất nhiều CTN trên thế giới đã được xây dựng thành công, an toàn và hiệu quả qua vùng đất yếu. Tuy nhiên, cũng đã có không ít các sự cố kỹ thuật xảy ra trong quá trình thi công và hậu quả để lại cũng rất lớn. Dễ thấy nhất là chi phí để khắc phục sự cố kỹ thuật là rất lớn. Tại Anh, chi phí để khắc phục sự cố kỹ thuật xảy ra trong một đường hầm vượt qua eo biển Măngso thi công bằng TBM, chống giữ bằng vỏ tubing bê tông cốt thép lắp ghép, vượt tới 4200% so với đơn giá ban đầu cho 1 mét đường hầm. Thông thường, chi phí để khắc phục sự cố kỹ thuật (thay thế kết cấu bị phá huỷ) không nhỏ hơn 2 lần so với đơn giá thi công ban đầu.
Chính vì hậu quả đặc biệt nghiêm trọng do các sự cố kỹ thuật trong xây dựng CTN gây ra nên phòng ngừa sự cố kỹ thuật xẩy ra trong quá trình thi công CTN là rất cần thiết. Sự cố kỹ thuật luôn gắn liền với công tác thi công và là điều khó tránh khỏi. Kết quả nghiên cứu khoa học, cải tiến kỹ thuật có thể làm tăng hiểu biết chung, giúp lý giải được nguyên nhân dẫn đến sự cố kỹ thuật và cho phép tìm được các giải pháp phòng ngừa nhất định. Tuy nhiên, vì khối đá là vật thể địa chất phức tạp, do vậy đến nay kinh nghiệm thực tế cũng vẫn rất quan trọng. Những người làm việc trong lĩnh vực xây dựng công trình ngầm vẫn phải triển khai công việc trên cơ sở các kinh nghiệm tích lũy được, các kinh nghiệm và bài học từ những sự cố kỹ thuật, những thất bại của chính mình và của đồng nghiệp.
Trong khuôn khổ của bài viết này chúng tôi xin trình bày một số sự cố kỹ thuật đã xảy ra ở Việt Nam cũng như trên thế giới, phân tích nguyên nhân, cách dự báo phòng ngừa và khắc phục.
Giải quyết vấn đề
Sự cố kỹ thuật trong xây dựng CTN có thể hiểu là những biểu hiện, sự kiện làm thay đổi thậm chí phá vỡ hoàn toàn chức năng sử dụng của các hạng mục, kết cấu của công trình cũng như làm thay đổi trình tự thi công các hạng mục đã được dự kiến trước đó. Các sự cố kỹ thuật khi xảy ra đều theo một chuỗi những biểu hiện, hiện tượng nhất định, cụ thể là:
- Nhiều hiện tượng, điều kiện bất lợi đồng thời xuất hiện;
- Khối đất đá đòi hỏi phải được chống đỡ tăng cường hơn;
- Tốc độ thi công giảm dần và có thể đạt đến các giá trị giới hạn;
- Hệ thống thiết bị cho thấy có trục trặc trong vận hành;
- Giải pháp khắc phục được triển khai chậm và sự cố kỹ thuật xuất hiện.
Sự cố kỹ thuật trong xây dựng CTN đặc biệt nghiêm trọng và có tần suất xảy ra lớn hơn nhiều so với các loại hình công trình xây dựng khác. Trong quá trình thi công CTN trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã gặp phải rất nhiều sự cố kỹ thuật khác nhau. Mỗi sự cố kỹ thuật xảy ra đều là những bài học hữu ích đối với những người xây dựng. Do chúng ta chưa có nhiều kinh nghiệm và nhận thức về các sự cố kỹ thuật trong thi công các công trình ngầm, nên tìm hiểu các khả năng xảy ra sự cố kỹ thuật và nguyên nhân để có thể có các giải pháp phòng ngừa và xử lý có hiệu quả là rất cần thiết.